Фамилия Олонцев прямо отвечает на вопрос, откуда родом предки её носителя: из Олонца. Это не прозвище по черте характера и не профессиональное именование, а типичная «географическая» фамилия, которую в старину давали человеку, приехавшему из другого места. Приезжий из Олонца или Олонецкого уезда легко получал прозвание Олонец, а его дети и внуки уже становились Олонцевыми. Суффикс -ев здесь присоединился к основе на -ц, что дало привычное для русского уха окончание, хотя исходная форма прозвища звучала как Олонец.

История самого города, давшего фамилию, уходит в глубокое средневековье. Олонец — одно из древнейших селений Карелии, и его название, по наиболее распространённой версии, восходит к древневеппскому слову «алнус», что значит «низина». Раньше это место называли Алонсь или Олонсь, что указывает на низменный, болотистый характер местности. Впервые Олонец упоминается в Уставной грамоте новгородского князя Святослава Ольговича в 1327 году — документ этот датируется задолго до того, как здесь появилась крепость, и говорит о том, что поселение существовало уже в новгородскую эпоху.

Судьба Олонца была непростой. Во времена русско-шведских войн XVI—XVII веков город неоднократно разорялся, а ещё раньше, в период новгородской независимости, он, по-видимому, принадлежал новгородскому владыке. В 1648 году Олонецкий погост по стратегическим соображениям отписали в казну, а год спустя, в 1649-м, на слиянии рек Олонка и Мегрега, на месте, известном как Толмачев наволок, стараниями князя Фёдора Волконского и воеводы Степана Елагина заложили «порубежную крепость» Олонец. Она стала форпостом в борьбе со шведами и на несколько десятилетий превратилась в единый торговый, военный и административный центр Карелии.

Чтобы в новом городе не пустовало, сюда переселили из разных заонежских погостов состоятельных крестьян, занимавшихся торговлей и промыслами, в том числе железоделательным. Посадские люди Олонца во второй половине XVII столетия были предприимчивыми торговцами: на своих небольших судах они ездили даже в Стокгольм. Стратегическое значение крепости сохранялось до 1721 года, когда после Ништадтского мира шведская граница отодвинулась на север и надобность в форпосте отпала. В XVII—XVIII веках Олонец продолжал оставаться крупным купеческим центром, но с образованием в конце XVIII века Олонецкой губернии административный центр переместился в Петрозаводск, и город превратился в тихий провинциальный уголок.

Интересно, что фамилия Олонцев могла закрепиться не только за выходцами из самого города, но и за жителями обширного Олонецкого уезда, который в те времена был куда больше современного района. Так что предки носителей этой фамилии могли быть и торговцами, ходившими в Стокгольм, и мастерами железоделательного промысла, и просто крестьянами, перебравшимися на новое место и получившими прозвание по малой родине. В любом случае, фамилия эта — живая метка, сохранившая память о древнем карельском городе с веппским именем.